2016年05月10日 星期二

地球深部的秘密

作者:苑坤 发布时间:2022-01-06

在太阳系的八大行星中,地球既是普通的一员,又是一颗极不平凡的星球,地球上有郁郁葱葱的崇山峻岭,有奔腾咆哮的大江大河,还有生机勃勃的各种生物,所有这一切都是太阳系内其他行星所没有的。地球是目前已知的唯一有生命存在的星球,其电离层和臭氧层抵挡了绝大部分致命的太阳辐射,地球上的水和大气中的氧,为生命的存在提供了必要的条件,少量的二氧化碳和水蒸气等温室气体形成的温室效应,使地球维持在一个适宜的温度,这些得天独厚的条件,使地球成为茫茫宇宙中迄今为止人类发现的唯一有生命存在的星。

如今科学技术的快速进步,使人类成功进入了太空,对宇宙有了新的认知,但对和我们息息相关的地球深部仍然充满着未知。一直以来关于地球内部是什么样的,存在着什么物质的话题一直争议不断。有的说地球的深部存在着大型的海洋,有的说地球的深部蕴藏了大量的资源,这些是真的吗?

迄今,人类通过打钻直接了解的地下深度仅有12千米,相比6378千米地球赤道半径,科学家对地球深部的认识仍“很肤浅”。随着中国工业化、城镇化速度加快对资源需求急速增长,地表或浅层矿产发现的机会越来越小,资源勘走向深部成为必然

欧美等国均早己开展了“入地”计划。上世纪80年代,美国、欧洲、加拿大先后发起了地壳探测计划(COCORP)、欧洲探测计划(EUROPROBE)和岩石圈探测计划(LITHOPROBE)。美国从1970年开始实施,现已进入第二轮地壳探测。通过第一轮探测,美国制作出了美洲大陆6万公里地壳的反射地震剖面。而中国现在通过该方法完成的剖面只有4500公里,是美国的1/15,英国的1/8,俄罗斯的1/5

2009422日,第四十个“世界地球日”当天,由自然资源部(原国土资源部)组织实施的《地球深部探测技术与实验研究专项》正式启动,标志着我国地球深部探测的“入地”计划拉开序幕,国内集中了国内118个机构、1000多位科学家和技术专家的中国地学界“集结号”开始从大陆的深部寻找答案。

2016530日,习近平总书记在全国科技创新大会上指出:“当前,国家对战略科技支撑的需求比以往任何时期都更加迫切……从理论上讲,地球内部可利用的成矿空间分布在从地表到地下1万米,目前,世界先进水平勘探开采深度已达2500米至4000米,而我国大多小于500米,向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题。”自此,向“地球深部进军”的号令全面发出。

地下深处人们看不见、摸不着,研究起来难度很大。目前最直接的手段是往深部钻探,但12千米的钻井这相对于地球近6400千米的半径,显得微不足道。地球的造山运动也会把深部物质带到地表上,但这类证据毕竟非常稀少。随着技术的发展,人们已经可以利用地震、重力、电磁等现代地球物理的探测方法,了解地球深部的物理性质。

目前,我国地球深部探测与国际先进水平的主要差距是我国重要构造单元、含油气盆地、成矿带尚未开展深部探测。未来将增加深部探测数据,发展地球系统科学发展“入地”技术与装备系统,形成“万米透明”,“超深进入”和“深地探测”体系,从深部解决我国能源资源需求和城市发展空间等迫切问题,实现深度换空间,深部要资源揭示地球深部奥秘。

向地球深部进军是人类挑战自我极限的伟大壮举,是建设创新型国家的重大举措,更是国家资源事业重大的发展机遇。向地球深部进军是中国科技史,乃至世界科技史上的一件大事,必将推动世界地球科学发展,实现中国从世界地质大国成为世界地质强国的梦,我们也会随着梦想的实现不断揭开地球深部神秘的面纱。


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